Фотоинициированный синтез азепинов реакцией арилазидов с N‒ и C‒центрированными нуклеофилами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Гиричева Марина Антоновна

• Гиричева Марина Антоновна
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Гиричева Марина Антоновна

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Механизм образования 2-замещенных 3Н-азепинов в ходе фотолиза ароматических азидов

1.2. Нуклеофилы, используемые для фотоинициируемого синтеза 3Н-азепинов

1.2.1. Амины как К-нуклеофилы в фотоинициированном синтезе 3Н-азепинов

1.2.2. Спирты как О-нуклеофилы в фотоинициированном синтезе 3Н-азепинов

1.2.3. Вода как О-нуклеофил в фотоинициированном синтезе 3Н-азепинов

1.2.4. Б-нуклеофилы в фотоинициированном синтезе 3Н-азепинов

1.3. Влияние заместителей в арилазидах на их фотоинициированные превращения

1.3.1. Особенности превращений орто-замещенных арилазидов

1.3.2. Региоселективность образования 3Н-азепинов в ходе их фотоинициируемого синтеза

1.4. Альтернативные стратегии построения азепинового ядра

Глава 2. Обсуждение результатов

2.1. Синтез 2-аминозамещенных 3Н-азепинов

2.2. Синтез и установление структуры (1,3-дикарбонил)замещенных азепинов

2.3. Синтез 2-амино-3Я-феноксазин-3-онов

Глава 3. Экспериментальная часть

3.1. Синтез азидов

3.2. Синтез 2-аминозамещенных 3Н-азепинов

3.3. Синтез (1,3-дикарбонил)замещенных азепинов

3.4. Синтез 2-амино-3Я-феноксазин-3-онов

Выводы

Список используемых сокращений

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Фотоинициированный синтез азепинов реакцией арилазидов с N‒ и C‒центрированными нуклеофилами»

Введение

Актуальность темы исследования. Азотсодержащие гетероциклы -ключевые структурные мотивы большинства биологически активных соединений. Для пиридинов, пиримидинов, имидазолов и их структурных аналогов разработаны промышленные методы синтеза, позволяющие использовать модифицированные азагетероциклы для разработки лекарственных средств. Однако азепины, несмотря на их структурное сходство, использовались лишь в единичных случаях, возможно, из-за отсутствия простых и эффективных методов получения [1].

В настоящее время разрабатывается множество стратегий синтеза азепинов. Зачастую многостадийные процессы построения азепинового ядра требуют тщательного подбора субстратов и особых условий проведения реакций [2].

Описанная впервые в 1957 г. фотоинициированная реакция перегруппировки арилнитренов в нуклеофильных средах позволяет получать замещенные азепины в одну стадию. Однако основная часть исследований данной реакции была направлена на изучение ее механизма и доказательство структуры участвующих в этом процессе интермедиатов. Тем не менее, несмотря на значительное число работ, посвященных физико-химическим особенностям фотоинициированного образования азепинов, не разработано эффективных методов синтеза их производных. В то же время фотохимическая стратегия получения азепинового ядра представляет интерес для практического использования, в том числе в контексте «зеленой химии»: данный метод позволяет осуществлять синтез сложных гетероциклов из относительно простых исходных соединений за небольшое число стадий в мягких условиях. Таким образом, разработка препаративной методики фотоинициированного синтеза азепинов представляет практический интерес и является перспективной задачей.

Цель работы. Целью работы стала разработка методов синтеза замещенных азепинов на основе фотоинициированной реакции арилазидов с К- и С-центрированными нуклеофилами.

В соответствии с целью работы были сформулированы следующие задачи:

1. Разработка препаративной методики синтеза азепинов из ароматических азидов и К- и С-нуклеофилов.

2. Синтез и определение структуры ряда 2-аминозамещенных 3Я-азепинов, (1,3-дикарбонил)замещенных азепинов. Установление влияния заместителей в исходных субстратах на выходы целевых гетероциклов.

3. Исследование влияния условий проведения реакции на региоселективность процесса образования замещенных 3Я-азепинов.

Научная новизна и практическая значимость работы. В ходе работы синтезировано и охарактеризовано 45 новых азепинов. Предложен эффективный подход одностадийного синтеза замещенных азепинов фотоинициированной реакцией арилазидов с N и С-центрированными нуклеофилами.

Разработана препаративная методика синтеза 2-аминозамещенных 3Я-азепинов фотоинициированной реакцией ароматических азидов с ариламинами. Установлено влияние условий проведения реакции на региоселективность процесса.

Показано, что наличие электронодонорного заместителя в ариламине приводит к росту выходов 3Я-азепинов в случае их синтеза из пара-замещенных арилазидов.

Разработан метод синтеза 2-амино-3Я-феноксазин-3-онов фотоинициированной реакцией орто-азидофенола с замещенными орто-аминофенолами.

Впервые изучено взаимодействие пронуклеофильных 1,3-дикарбонильных соединений с арилазидами при облучении, на основании чего разработана препаративная методика синтеза

(1,3-дикарбонил)замещенных азепинов.

Установлена структура (1,3-дикарбонил)замещенных азепинов, показано, что и в растворе, и в кристаллической фазе преимущественным для данных гетероциклов оказывается Е-изомер.

Объекты исследования. Объектами исследования являются 2-аминозамещенные ЗН-азепины, (1,3-дикарбонил)замещенные азепины, 2-амино-3Н-феноксазин-3-оны, ароматические азиды, ароматические амины, 1,3-дикарбонильные соединения.

Методы исследования. Установление состава и структуры полученных соединений осуществлено с использованием методов ядерного магнитного резонанса (ЯМР) 1Н, 13С, двумерных гомо- и гетероядерных корреляций, масс-спектрометрии, ультрафиолетовой (УФ) спектроскопии, и рентгеноструктурного анализа (РСА). Контроль за степенью конверсии реагентов и накоплением продуктов реакции осуществлялся методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

На защиту выносятся положения, сформулированные в выводах.

Достоверность результатов. Структура полученных соединений идентифицирована современными методами физико-химического анализа: 1Н, 13С и двумерной корреляционной ЯМР спектроскопией, масс-спектрометрией, и рентгеноструктурным анализом, что позволяет говорить о достоверности результатов и выводов, сделанных в данной работе.

Апробация результатов и публикации. Основные результаты диссертационной работы были представлены и обсуждены на российских и международных конференциях, среди которых VI International Symposium «The Chemistry of Diazo Compounds and Related Systems» (Санкт-Петербург, 2021 г.), Международная научная конференция студентов, аспирантов и

6

молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2021 г., 2023 г., 2024 г.), II Всероссийская конференция «Органические радикалы: фундаментальные и прикладные аспекты» (Москва, 2022 г.), Международная научно-практическая конференция им. Д. И. Менделеева, посвященная 90-летию профессора Р. З. Магарила (Тюмень, 2022 г.), III Всероссийская конференция им. академика В. И. Овчаренко «Органические радикалы и органическая электрохимия: фундаментальные и прикладные аспекты» (Москва, 2023 г.), Международная научно-практическая конференция им. Д. И. Менделеева, посвященная 15-летию института промышленных технологий и инжиниринга (Тюмень, 2024 г.). По материалам диссертации опубликовано 4 статьи в рецензируемых журналах из списка изданий, рекомендованных ВАК и индексируемых в базе Web of Science и Scopus, и 8 тезисов докладов на российских и международных конференциях.

Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие на всех этапах диссертационного исследования. Вклад автора состоит в систематизации, анализе и обобщении литературных данных, осуществлении синтеза представленных в работе гетероциклов, анализе составов реакционных смесей и строения продуктов реакций, интерпретации экспериментальных данных. Регистрация ЯМР-спектров выполнена к.х.н. Малышевой Ю. Б. (ННГУ им. Н. И. Лобачевского), Беликовым А. А. (ИМХ РАН); регистрация масс-спектров выполнена к.х.н. Фаерманом В. И. (ННГУ им. Н. И. Лобачевского), рентгеноструктурный анализ проведен д.х.н. Фукиным Г. К. (ИМХ РАН). Подготовка материалов к публикации, а также написание статей по итогам исследований проводились автором совместно с научным руководителем при участии соавторов.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 125 страницах машинописного текста, состоит из введения, трех глав, выводов и списка цитируемой литературы. Содержит 43 схемы, 6 рисунков и 6 таблиц. Список цитируемой литературы включает 119 наименований.

Соответствие диссертации паспорту специальности.

Диссертационная работа по своим целям, задачам, содержанию, научной новизне и методам исследования соответствует паспорту специальности 1.4.3. - Органическая химия в пунктах: 1. Выделение и очистка новых соединений, 2. Открытие новых реакций органических соединений и методов их исследования и 7. Выявление закономерностей типа «структура - свойство».

Благодарности. Автор выражает благодарности к.х.н. Малышевой Ю. Б. и Беликову А. А. за регистрацию спектров ЯМР, к.х.н. Фаерману В. И. за регистрацию масс-спектров, д.х.н. Фукину Г. К. за проведение рентгеноструктурного анализа.

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Механизм образования 2-замещенных 3#-азепинов в ходе фотолиза ароматических азидов

Возможность образования замещенных ЗН-азепинов впервые продемонстрирована в 1912 г. L. Wolff провел реакцию взаимодействия фенилазида и анилина при нагревании [3]. Однако несмотря на установленную брутто-формулу продукта реакции, его природа и структура не были идентифицированы. Далее в 1957 г. группой R. Huisgen проведены термолиз [4] и фотолиз фенилазида в анилине [5], предложена структура продукта реакции - 2-анилино-3Н-азепина и механизм его образования. Позже в работе W. E. Doering и R. A. Odum [6] фотолизом фенилазида в диэтиламине и жидком аммиаке получены 2-диэтиламино-3Я-азепин и 2-амино-3Н-азепин соответственно. Ими же методами ЯМР-спектроскопии показано, что для образующихся азепинов наиболее стабильной является 3Н- форма. В упомянутых выше работах в качестве ключевого интермедиата авторы предлагали термо- или фотогенерируемый бензазирин A, превращающийся в азаноркарадиен в результате присоединения к нему нуклеофила и в конечном счете изомеризующийся до 2-замещенного ЗН-азепина 3H-AZP (Схема 1.1).

1

N

А

1H-AZP

3H-AZP

Схема 1.1. Предложенный в работах [4, 6] механизм образования

2-замещенных 3Н-азепинов

Дальнейшие исследования механизма фотолиза арилазидов с использованием спектроскопических методов (ЭПР, ИК, УФ) позволили установить образующиеся в ходе этого процесса интермедиаты. Так, в работе G. Smolinsky [7] исследован фотолиз восьми арилазидов при 77 К. При помощи ЭПР установлено, что основное состояние всех образующихся арилнитренов - триплетное. Позже в работе A. Reiser был представлен УФ-спектр интермедиата (с максимумами поглощения 241, 303 и 368 нм), образующегося при облучении фенилазида в стеклообразной органической матрице при 77 К [8], предварительно отнесенный к триплетному нитрену. Затем в исследовании [9] было показано, что триплетный фенилнитрен (полученный при фотолизе фенилазида в присутствии ацетона как триплетного фотосенсибилизатора) превращается преимущественно в анилин, в то время как прямой фотолиз фенилазида в диэтиламине приводит к образованию 3Н-азепина с достаточно высокими выходами. Эти результаты позволили предположить, что дальнейшие превращения арилнитрена зависят от его спинового состояния.

В работе B. A. DeGraff фотохимия арилазидов впервые была исследована методом лазерного флеш-фотолиза [10]. Импульсный фотолиз ароматических азидов в присутствии вторичных аминов в газовой фазе (ксенон-азотная инертная атмосфера), как и фотолиз при постоянном облучении, приводил в основном к 2-замещенным 3Н-азепинам. В данном исследовании поддержано предположение о присоединении нуклеофила именно к бензазирину А, а также показано образование 1Н-азепина (1H-AZP), таутомеризующегося в конечный 3Н-азепин (3H-AZP) за миллисекундные интервалы времени. На основании полученных данных была предложена схема данного процесса (Схема 1.2), включающая в себя последовательное образование бензазирина А, присоединение к нему нуклеофила HNu и дальнейшее раскрытие трехчленного цикла азаноркарадиена до 1Н-азепина. В этой же работе показано, что константа скорости присоединения диэтиламина

к бензазирину А, ведущая к образованию 1H-AZP не имеет выраженной температурной зависимости.

N3 -N2

hv

N

Et2NH

a

NH

NEt2

быстро

1

A

NEt2

3H-AZP

/)— NEt2

1H-AZP

Схема 1.2. Предложенный в работе [10] механизм образования 2-замещенных 3Я-азепинов

Дальнейшее исследование влияния температуры на образующиеся в ходе фотолиза фенилазида продукты проведено в работе E. Leyva [11]. Показано, что облучение фенилазида в присутствии диэтиламина при температурах выше 193 К приводит к преимущественному образованию 2-диэтиламино-3Я-азепина, в то время как при температурах ниже 173 К образовывался азобензол, а следов 3Я-азепина не наблюдалось.

То есть температурный фактор играет ключевую роль на световой стадии, определяя, какой именно интермедиат будет преимущественно образовываться при фотолизе фенилазида. В то время как дальнейшие превращения промежуточных соединений не имеют ярко выраженной зависимости от температуры.

Согласно экспериментам [10, 11], исследующим роль температурного фактора на образование первичных интермедиатов, при низких температурах идет образование триплетного нитрена (так как именно это состояние является для него основным), что приводит к последующей его димеризации и образованию азобензола (Схема 1.3). При более высоких температурах

предпочтительнее оказывается другой интермедиат с той же брутто-формулой - СбН5К, улавливаемый впоследствии нуклеофилом и дающий конечный азепин 3Н-Л7Р [12].

Р

hv Et2NH

hv Et2NH

Q~NEk

N—N

T< 173 К

N3 T > 193 К

1

3H-AZP

Схема 1.3. Роль температурного фактора при фотолизе фенилазида в

присутствии диэтиламина [12]

В 1978 г. группа O. L. Chapman [13] установила природу данного интермедиата. Фотолиз фенилазида в аргоновой матрице при 8 К приводил к образованию 1-аза-1,2,4,6-циклогептатетраена (циклического кетенимина, 1,2-дидегидроазепина) C. Этот интермедиат охарактеризован методами ИК-спектроскопии: показано наличие полосы при vas = 1895 см-1, отнесенной к кетениминному фрагменту молекулы. При этом не было обнаружено структур, подобных бензазириновой, что привело авторов к выводу, что электрофильными частицами, образующимися при фотолизе фенилазида и реагирующими с аминами, являются именно 1,2-дидегидроазепины С.

Последующее исследование O. L. Chapman [14] включало в себя анализ фотопродуктов фенилазида в аргоновой матрице при 12 К сразу двумя методами: ЭПР и ИК-спектроскопией. ЭПР-спектроскопия — метод, хорошо подходящий для выявления наличия триплетного фенилнитрена Т в реакционной смеси, но не способный обнаружить 1,2-дидегидроазепин С (Схема 1.4). Одновременно с этим наличие характерного кетениминного фрагмента в интермедиате С позволяет легко идентифицировать его ИК-спектроскопией, не применимой для триплетного нитрена Т. Таким

образом, работа O. L. Chapman продемонстрировала образование как триплетного фенилнитрена Т, так и 1,2-дидегидроазепина С, однако количественно определить соотношение интермедиатов и последовательность их образования на тот момент не представлялось возможным.

Схема 1.4. Интермедиаты, образующиеся при фотолизе фенилазида в

аргоновой матрице [13]

В работе E. Leyva и М. Platz [11], был проведен фотолиз фенилазида и четырех замещенных арилазидов в присутствии диэтиламина в интервале температур от 77 до 293 К. Показано, что при более низких температурах преобладающими продуктами реакции являются азобензолы, а при более высоких - замещенные азепины, что объясняется температурной зависимостью констант скоростей превращений интермедиатов (k?>>kUKK при 273 К и kUKK>>ki при 77 К). Константа скорости интеркомбинационной конверсии kUKK определялась в ходе регистрации изменения интенсивности ЭПР-сигналов продуктов фотораспада арилазидов.

В этой же работе, исследующей роли синглетного и триплетного фенилнитренов как ключевых интермедиатов, была предложена схема, учитывающая результаты всех предыдущих исследований (Схема 1.5). Согласно данной схеме, фотолиз фенилазида приводит к синглетному фенилнитрену N1, который либо перегруппировывается в циклический кетенимин С (k?), либо путем интеркомбинационной конверсии переходит в

т

с

триплетное состояние Т (кикк). Далее реакционноспособный интермедиат С присоединяет амин с образованием 1Н-AZP, таутомеризующийся в конечный продукт 3Н-AZP. А триплетный нитрен Т либо димеризуется с образованием азобензола, либо отрывает протон от донора водорода (растворителя или одного из реагентов) и превращается в ариламин. Также в данной работе высказано предположение о возможности фотоинициированного перехода триплетного фенилнитрена Т в кетенимин С, однако в последующем исследовании тех же авторов [15] для перфторированных нитренов такое превращение не наблюдалось.

Схема фотоинициированных превращений фенилазида, предлагаемая Е. Leyva, не включала в себя бензазириновый интермедиат А, так как он не был зарегистрирован авторами ни одним из спектроскопических методов.

.О

с

Е12МН

ГУ-2

^^гмн 1 н-лгр

СИ*2

зн-дгр

Схема 1.5. Обобщенная схема образования продуктов фотолиза фенилазида в

присутствии диэтиламина [11]

Тем не менее в работе I. R. Dunkin и P. C. P. Thomson [16], исследующей фотолиз нафтилазидов в азотной и аргоновой матрицах при 12 К, доказано образование бензазиринового интермедиата. Методом ИК-спектроскопии в ходе фотолиза 1- и 2-нафтилазида были зафиксированы полосы, соответствующие как азириновым А, так и кетениминным С фрагментам. Более того образование в каждом случае двух продуктов (вследствие аннелирования нитрена до бензазирина по и против часовой стрелки) также свидетельствовало о наличии азириновой стадии в этом процессе (Схема 1.6).

Схема 1.6. Интермедиаты, образующиеся при фотолизе 2-нафтилазида [16]

Позднее применение лазерного флеш-фотолиза и методов квантовой химии позволило окончательно установить интермедиаты, образующиеся при фотолизе арилазидов [17-22]. Так, в работах [21, 23] спектроскопическими методами впервые был зарегистрирован синглетный фенилнитрен К1. Образование бензазириновых интермедиатов, аналогичных А, показано в [2426] на примере ряда замещенных арилазидов. 1,2-Дидегидроазепины С также были зарегистрированы методами ИК- и УФ-спектроскопии [14, 16].

Обобщение и систематизация [19, 27-33] исследований фотохимических реакций ароматических азидов показаны на Схеме 1.7. Облучение фенилазида 1 переводит его в возбужденное синглетное состояние, из

которого он, элиминируя молекулярный азот N2, превращается в синглетный фенилнитрен К1. При температурах ниже 170 К основным превращением синглетного нитрена К1 является его релаксация в триплетное состояние Т. При более высоких температурах нитрен К1 преимущественно замыкается в бензазирин А, превращающийся в циклический кетенимин С 6п-электроциклическим раскрытием напряженного цикла (то есть температурная зависимость констант скоростей превращений нитрена К1 определяет соотношение образующихся из него впоследствии интермедиатов). Последующая нуклеофильная атака электронодефицитного центра кетениминного фрагмента приводит к образованию 1Н-азепина 1Н-AZP, переходящего в наиболее термодинамически стабильный ЗН-азепин 3Н-AZP путем последовательных [1,5]-гидридных сдвигов [34].

Т > 230 К к-,

N

[1,5]-Н

А

С

ЛН-МР

гн-юр

Схема 1.7. Актуальная схема продуктов фотолиза фенилазида [18]

1.2. Нуклеофилы, используемые для фотоинициируемого синтеза 3#-азепинов

1.2.1. Амины как N-нуклеофилы в фотоинициированном синтезе 3#-азепинов

Первые представители азепинов, полученные фотолизом ароматических азидов, относились именно к 2-аминозамещенным ЗН-азепинам. Изначально в качестве нуклеофилов для синтеза ЗН-азепинов использовались ароматические и алифатические амины, являющиеся удобными субстратами для данного превращения, вследствие своей высокой нуклеофильности. Так, R. Huisgen фотолизом фенилазида в анилине получил 2-анилино-3Н-азепин [5], а W. E. Doering и R. A. Odum фотолизом фенилазида в диэтиламине получили 2-диэтиламино-3Я-азепин, а в жидком аммиаке -2-амино-3Н-азепин [6]. Однако попытка увеличить выход 2-амино-3Н-азепина в последней работе путем добавления амида калия не дала целевой гетероцикл, а привела к образованию анилина (продукту восстановления фенилазида). Следовательно, существует ряд ограничений для используемых нуклеофилов, вследствие наличия альтернативных путей превращения ароматических азидов.

В работе R. J. Sundberg [35] проведен фотолиз десяти замещенных арилазидов в диэтиламине, что привело к 2-диэтиламино-3Я-азепинам и частично к продуктам окисления данных гетероциклов. Также было показано, что шесть из семи изученных азидов, имеющих только один оршо-заместитель, подвергаются расширению кольца лишь в направлении от этого заместителя с образованием 2,3-дизамещенных азепинов.

В случае фотолиза пара-замещенных арилазидов также наблюдалось образование азепинов: так, облучение пара-бутилфенилазида в диэтиламине давало 5-бутил-2-диэтиламино-3Н-азепин [36], а фотолиз пара-хлорфенилазида в присутствии анилина приводил к 2-анилино-4-хлоро-ЗН-азепину [37].

Стоит отметить, что несмотря на обширные исследования механизма образования 2-аминозамещенных 3Я-азепинов, получающихся в ходе фотолиза ароматических азидов в присутствии аминов, препаративные методы синтеза 3Я-азепинов разработаны не были.

1.2.2. Спирты как O-нуклеофилы в фотоинициированном синтезе 3#-азепинов

Помимо аминов к электронодефицитному фрагменту циклического кетенимина могут присоединяться и другие нуклеофилы. Так, в исследованиях [38, 39] показана возможность синтеза 2-метокси-3Я-азепинов фотолизом орто-замещенных арилазидов с использованием в качестве нуклеофильного субстрата метанола. Позже в работе R. Purvis и R. K. Smalley [40] проведен фотолиз производных орто-азидобензойной кислоты в смеси ТГФ/спирт и получен ряд 2-алкокси-3Я-азепинов (Схема 1.8).

9-84%

= ОМе, ОВг, ОРЬ, ОН, БР^ 1ЧН2, 1ЧНР11 Н2 = Н, 4-С1, 5-С1, 6-С1, 4-ОМе, 5-ОМе, 6-ОМе, 5-Вг, 5-1\Ю2, 4-С02Ме ^ = Ме,

Схема 1.8. 2-Алкокси-3Я-азепины, полученные фотолизом арилазидов в присутствии алифатических спиртов [40]

При этом несмотря на значительный спектр исходных реагентов, явной корреляции между выходом азепина и природой и положением заместителя в ароматическом азиде не наблюдалось. Авторы предположили, что для расширения кольца арилазида необходимо наличие электроноакцепторного

О

заместителя в орто-положении к азидной группе, так как, согласно полученным ими экспериментальным данным, фотолиз орто-арилазидов с электронодонорными заместителями, как и наличие еще одного заместителя в третьем положении арилазида не приводил к образованию азепинов, что объяснялось авторами уменьшением электронной плотности в атакуемом нуклеофилом углеродном центре арилазидного интермедиата.

Дополнительное подтверждение своему предположению авторы получили, проведя фотолиз ароматических азидов с электронодонорными заместителями (-СН3, -СН2ОСН3), что дало лишь продукты осмоления, в то время как фотолиз арилазидов с электроноакцепторными группами -CF3 и -CN в орто-положении приводил к образованию целевых азепинов [41].

Работа R. A. Mustill и A. H. Rees [42], посвященная фотолизу пара-замещенных арилазидов в присутствии спиртов, свидетельствовала в пользу гипотезы о необходимости наличия электроноакцепторного заместителя в арилазиде, выдвинутой в работе [41]. Фотолиз метил 4-азидо-2-метоксибензоата (с электроноакцепторной сложноэфирной группой в пара-положении по отношению к азидной группе) в метаноле приводил к образованию метил 2,4-диметокси-3Н-азепин-5-карбоксилата, однако облучение 3,4-диметоксифенилазида (ароматический азид с ^-донорными группами) не давало целевого азепина (Схема 1.9).

ОМе

ОМе

Схема 1.9. Фотолиз 4-азидо-2

ОМе

Ме02С

365 нм

МеОН

365 нм

_^ нет реакции

МеОН

-метоксибензоата и 3,4-диметоксифенилазида в метаноле [42]

При этом данная работа демонстрировала важность именно электронных эффектов заместителя в арилазиде: внутримолекулярное взаимодействие сложноэфирной группы с азотом нитрена вследствие их пространственной удаленности друг от друга невозможно, что исключает стерический фактор заместителя в ходе образования азепинов из арилазидов.

Однако стоит отметить, что позже в работе [43] был осуществлен синтез 2-алкокси-3Я-азепинов с электронодонорными алифатическими заместителями. В данном исследовании реакцией взаимодействия ароматических нитросоединений с трибутилфосфином получали синглетные арилнитрены, чьи дальнейшие превращения идентичны превращениям нитренов, полученных из ароматических азидов (последовательные превращения нитрена в бензазирин и 1,2-дидегидроазепин). И в отсутствие электроноакцепторных групп к кетениминному интермедиату происходило присоединение спиртов, приводящее к конечным 2-алкокси-3Я-азепинам.

1.2.3. Вода как О-нуклеофил в фотоинициированном синтезе 3#-азепинов

Вода также может выступать в роли нуклеофильного агента при присоединении ее к 1,2-дидегидроазепину С, что будет приводить к образованию 3Я-азепин-2-онов (Схема 1.10).

1 А С

Схема 1.10. Схема образования 3Я-азепин-2-онов

Впервые ЗН-азепин-2-он был синтезирован H. Takeuchi и K. Koyama фотолизом фенилазида ртутно-кварцевой лампой высокого давления в ледяной уксусной кислоте с последующим нагреванием при 138 0С [44]. Авторами был предложен механизм, включающий в себя присоединение уксусной кислоты к фотогенерированному 1,2-дидегидроазепину и последующий ацетолиз продукта до ЗН-азепин-2-она.

В работе [41] был проведен успешный синтез метил-3Н-азепин-2-он-3-карбоксилата фотолизом метилового эфира орто-азидобензойной кислоты в смеси ТГФ/вода с выходом в 59%. При этом попытки гидролиза 2-этокси-3Н-азепинов не давали 3Н-азепин-2-онов, а приводили к разрушению азепинового кольца, из чего следует, что 3Н-азепин-2-оны образуются именно в результате нуклеофильного присоединения воды к кетениминному интермедиату. Вероятно, в работе H. Takeuchi и K. Koyama [44], несмотря на предложенный механизм, 3Н-азепин-2-оны образовывались не ацетолизом некоего промежуточного продукта, а за счет присоединения воды, находящейся в следовых количествах в реакционной смеси.

Позднее K. Lamara и R. K. Smalley [45, 46] получили ряд 3Н-азепин-2-онов фотолизом растворов ароматических азидов с электроноакцепторными заместителями в орто- и пара-положениях в смеси ТГФ/вода (1:1, v/v). Ими же в первые были представлены кристаллографические данные замещенных ЗН-азепин-2-онов.

Наконец, в работе [47] была оптимизирована методика фотохимического синтеза ЗЯ-азепин-2-онов в непрерывном потоке (Схема 1.11). Вторичные фотохимические реакции были сведены к минимуму за счет подбора оптимального времени пребывания реагентов в фотореакторе.

ТГФ/Н20 (4:3, уЛО, 365 нм

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гиричева Марина Антоновна, 2024 год

Список литературы

1. Lesniewska A., Przybylski P. Seven-membered N-heterocycles as approved drugs and promising leads in medicinal chemistry as well as the metal-free domino access to their scaffolds // European Journal of Medicinal Chemistry. - 2024. - P. 116556.

2. Kaur M., Garg S., Malhi D. S., Sohal H. S. A review on synthesis, reactions and biological properties of seven membered heterocyclic compounds: azepine, azepane, azepinone // Current Organic Chemistry. - 2021. - V. 25, № 4. - P. 449-506.

3. Wolff L. Verhalten von Diazobenzolimid gegen Anilin und p-Toluidin // Justus Liebigs Annalen der Chemie. - 1912. - V. 394, № 1. - P. 59-68.

4. Huisgen R., Vossius D., Appl M. Die Thermolyse des Phenylazids in primär en Aminen; die Konstitution des Dibenzamils // Chemische Berichte. - 1958. - V. 91, № 1. - P. 1-12.

5. Huisgen R., Appl M. Der Chemismus der Ringerweiterung beim Zerfall des Phenylazids in Anilin // Chemische Berichte. - 1958. - V. 91, № 1. - P. 12-21.

6. Doering W. v. E., Odum R. Ring enlargement in the photolysis of phenyl azide // Tetrahedron. - 1966. - V. 22, № 1. - P. 81-93.

7. Smolinsky G., Wasserman E., Yager W. The EPR of ground state triplet nitrenes // Journal of the American Chemical Society. - 1962. - V. 84, № 16. - P. 3220-3221.

8. Reiser A., Frazer V. Ultra-violet Absorption Spectra of Aromatic Nitrenes and Dinitrenes // Nature. - 1965. - V. 208, № 5011. - P. 682-683.

9. Splitter J. S., Calvin M. Irradiation of 3-substituted-2-phenyloxaziridines—direct evidence for phenylnitrene // Tetrahedron Letters. - 1968. - V. 9, № 12. - P. 1445 -1448.

10. DeGraff B. A., Gillespie D. W., Sundberg R. J. Phenyl nitrene. Flash photolytic investigation of the reaction with secondary amines // Journal of the American Chemical Society. - 1974. - V. 96, № 24. - P. 7491-7496.

11. Leyva E., Platz M. S., Persy G., Wirz J. Photochemistry of phenyl azide: the role of singlet and triplet phenylnitrene as transient intermediates // Journal of the American Chemical Society. - 1986. - V. 108, № 13. - P. 3783-3790.

12. Schuster G. B., Platz M. S. Photochemistry of phenyl azide // Advances in photochemistry. - 1992. - V. 17. - P. 69-143.

13. Chapman O. L., Le Roux J. P. 1-Aza-1,2,4,6-cycloheptatetraene // Journal of the American Chemical Society. - 1978. - V. 100, № 1. - P. 282-285.

14. Chapman O., Sheridan R., LeRoux J. Photochemical interconversion of phenylnitrene and the isomeric pyridylmethylenes // Journal of the American Chemical Society. - 1978. - V. 100, № 19. - P. 6245-6247.

15. Leyva E., Young M. J. T., Platz M. S. High yields of formal CH insertion products in the reactions of polyfluorinated aromatic nitrenes // Journal of the American Chemical Society. - 1986. - V. 108, № 26. - P. 8307-8309.

16. Dunkin I. R., Thomson P. C. Infrared evidence for tricyclic azirines and didehydrobenzazepines in the matrix photolysis of azidonaphthalenes // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. - 1980. № 11. - P. 499-501.

17. Kuhn A., Vosswinkel M., Wentrup C. Carbene and nitrene rearrangements: A theoretical study of cyclic allenes and carbenes, carbodiimides, and azirines // The Journal of Organic Chemistry. - 2002. - V. 67, № 25. - P. 9023-9030.

18. Gritsan N. P., Zhu Z., Hadad C. M., Platz M. S. Laser Flash Photolysis and Computational Study of Singlet Phenylnitrene // Journal of the American Chemical Society. - 1999. - V. 121, № 6. - P. 1202-1207.

19. Gritsan N., Platz M. S. Kinetics, spectroscopy, and computational chemistry of arylnitrenes // Chemical reviews. - 2006. - V. 106, № 9. - P. 3844-3867.

20. Borden W. T., Gritsan N. P., Hadad C. M., Karney W. L., Kemnitz C. R., Platz M. S. The interplay of theory and experiment in the study of phenylnitrene // Accounts of Chemical Research. - 2000. - V. 33, № 11. - P. 765-771.

21. Gritsan N. P., Yuzawa T., Platz M. S. Direct observation of singlet phenylnitrene and measurement of its rate of rearrangement // Journal of the American Chemical Society. - 1997. - V. 119, № 21. - P. 5059-5060.

22. Wentrup C. Flash vacuum pyrolysis of azides, triazoles, and tetrazoles // Chemical Reviews. - 2017. - V. 117, № 5. - P. 4562-4623.

23. Born R., Burda C., Senn P., Wirz J. Transient absorption spectra and reaction kinetics of singlet phenylnitrene and its 2,4,6-tribromo derivative in solution // Journal of the American Chemical Society. - 1997. - V. 119, №№ 21. - P. 5061-5062.

24. Schrock A. K., Schuster G. B. Photochemistry of naphthyl and pyrenyl azides: chemical properties of the transient intermediates probed by laser spectroscopy // Journal of the American Chemical Society. - 1984. - V. 106, №№ 18. - P. 5234-5240.

25. Gas-phase and matrix studies. / Wentrup C.: Academic Press, Inc.: New York, 1984.

26. Maltsev A., Bally T., Tsao M.-L., Platz M. S., Kuhn A., Vosswinkel M., Wentrup C. The rearrangements of naphthylnitrenes: UV/Vis and IR spectra of azirines, cyclic ketenimines, and cyclic nitrile ylides // Journal of the American Chemical Society. - 2004. - V. 126, № 1. - P. 237-249.

27. Budyka M. F., Kantor M. M., Alfimov M. V. The photochemistry of phenyl azide // Russian Chemical Reviews. - 1992. - V. 61, № 1. - P. 25.

28. Budyka M. F. Photodissociation of aromatic azides // Russian Chemical Reviews. - 2008. - V. 77, № 8. - P. 709.

29. Gritsan N. P., Pritchina E. A. The mechanism of photolysis of aromatic azides // Russian Chemical Reviews. - 1992. - V. 61, № 5. - P. 500.

30. Wentrup C. Carbenes and nitrenes: recent developments in fundamental chemistry // Angewandte Chemie International Edition. - 2018. - V. 57, № 36. - P. 11508-11521.

31. Iddon B., Meth-Cohn O., Scriven E. F. V., Suschitzky H., Gallagher P. T. Developments in Arylnitrene Chemistry: Syntheses and Mechanisms [New synthetic methods (31)] // Angewandte Chemie International Edition in English. -1979. - V. 18, № 12. - P. 900-917.

32. Wentrup C. Nitrenes, carbenes, diradicals, and ylides. Interconversions of reactive intermediates // Accounts of Chemical Research. - 2011. - V. 44, № 6. - P. 393-404.

33. Leyva E., Platz M. S., Moctezuma E. Investigation of phenyl azide photochemistry by conventional and time-resolved spectroscopy. Elucidation of

intermediates and reaction mechanisms // Journal of Photochemistry and Photobiology. - 2022. - V. 11. - P. 100126.

34. Tuckmantel W. Synthesis of Pyrano[4,3-b]Azepines by [4+2] Cycloaddition of Photochemically Generated 3-Alkoxycarbonyl-1,2-Didehydroazepines with Enol Ethers // Liebigs Annalen der Chemie. - 1994. - V. 1994, № 12. - P. 1165-1171.

35. Sundberg R. J., Suter S. R., Brenner M. Photolysis of o-substituted aryl azides in diethylamine. Formation and autoxidation of 2-diethylamino-1H-azepine intermediates // Journal of the American Chemical Society. - 1972. - V. 94, № 2. -P. 513-520.

36. Murata S., Nakatsuji R., Tomioka H. Mechanistic studies of pyrene-sensitized decomposition of p-butylphenyl azide: generation of nitrene radical anion through a sensitizer-mediated electron transfer from amines to the azide // Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 2. - 1995. № 4. - P. 793-799.

37. Smalley R., Suschitzky H. 1142. Decomposition of halogen-substituted phenyl azides // Journal of the Chemical Society (Resumed). - 1964. - P. 5922-5925.

38. Mair A., Stevens M. Triazines and related products. Part VIII. Potential irreversible chymotrypsin inhibitors: 3-alkyl-1, 2, 3-benzotriazin-4(3H)-ones and o-azidobenzamides // Journal of the Chemical Society C: Organic. - 1971. - P. 23172324.

39. Berwick M. A. Comparative study of the photolytic decompositions of 2-azidoacetophenone and 3-methylanthranil // Journal of the American Chemical Society. - 1971. - V. 93, № 22. - P. 5780-5786.

40. Purvis R., Smalley R. K., Strachan W. A., Suschitzky H. The photolysis of o-azidobenzoic acid derivatives: a practicable synthesis of 2-alkoxy-3-alkoxycarbonyl-3H-azepines // Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1. - 1978. № 3. - P. 191-195.

41. Purvis R., Smalley R. K., Suschitzky H., Alkhader M. A. 3 H-azepines and related systems. Part 2. The photolyses of aryl azides bearing electron-withdrawing substituents // Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1. - 1984. - P. 249-254.

42. Mustill R. A., Rees A. H. Approaches to azepines: a new azepine by the photolysis of dimethyl p-azidosalicylate // The Journal of Organic Chemistry. -1983. - V. 48, № 25. - P. 5041-5043.

43. Ulfa S. M., Okamoto H., Satake K. Steric effect on the formation of 3H-azepine derivatives from o-alkylphenylnitrene and alcohol as a nucleophilic media // Heterocycles. - 2011. - V. 83, № 6. - P. 1259-1265.

44. Takeuchi H., Koyama K. Photolysis and thermolysis of phenyl azide in acetic acid. Trapping of 1-azacyclohepta-1,2,4,6-tetraene and nucleophilic aromatic substitution // Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1. - 1982. - P. 1269-1273.

45. Lamara K., Smalley R. K. 3H-Azepines and related systems. Part 4. Preparation of 3H-azepin-2-ones and 6H-azepino[2,1-b]quinazolin-12-ones by photo-induced ring expansions of aryl azides // Tetrahedron. - 1991. - V. 47, № 12-13. - P. 22772290.

46. Lamara K., Redhouse A. D., Smalley R. K., Thompson J. R. 3H-Azepines and related systems. Part 5. Photo-induced ring expansions of o-Azidobenzonitriles to 3-Cyano-and 7-Cyano-3H-azepin-2(1H)-ones // Tetrahedron. - 1994. - V. 50, № 18. - P. 5515-5526.

47. Bou-Hamdan F. R., Levesque F., O'Brien A. G., Seeberger P. H. Continuous flow photolysis of aryl azides: Preparation of 3H-azepinones // Beilstein journal of organic chemistry. - 2011. - V. 7, № 1. - P. 1124-1129.

48. Carroll S. E., Nay B., Scriven E. F., Suschitzky H., Thomas D. R. Decomposition of aromatic azides in ethanethiol // Tetrahedron Letters. - 1977. - V. 18, № 36. - P. 3175-3178.

49. Patai S., Gotshal Y. Organic reactions in melts and solids. Part II. Decomposition of dissolved and neat 4-substituted 2-nitrophenyl azides // Journal of the Chemical Society B: Physical Organic. - 1966. - P. 489-492.

50. McCulla R. D., Burdzinski G., Platz M. S. Ultrafast study of the photochemistry of 2-azidonitrobenzene // Organic Letters. - 2006. - V. 8, № 8. - P. 1637-1640.

51. Hall J. H., Behr F. E., Reed R. L. Cyclization of 2-azidobenzophenones to 3-phenylanthranils. Examples of an intramolecular 1,3-dipolar addition // Journal of the American Chemical Society. - 1972. - V. 94, № 14. - P. 4952-4958.

52. Smith P. A., Clegg J. M., Hall J. Synthesis of Heterocyclic Compounds from Aryl Azides. IV. Benzo-, Methoxy-, and Chloro-carbazoles1, 2 // The Journal of Organic Chemistry. - 1958. - V. 23, № 4. - P. 524-529.

53. Gritsan N. P., Polshakov D. A., Tsao M.-L., Platz M. S. A study of 2-azido-3,5-dichlorobiphenyl by nano-and picosecond laser flash photolysis and computational methods // Photochemical & Photobiological Sciences. - 2005. - V. 4, № 1. - P. 2332.

54. Dzhons D. Y., Budruev A. V. Synthesis of 2, 1-benzisoxazole-3 (1H)-ones by base-mediated photochemical N-O bond-forming cyclization of 2-azidobenzoic acids // Beilstein journal of organic chemistry. - 2016. - V. 12, № 1. - P. 874-881.

55. Dyall L. Pyrolysis of aryl azides. IV. Neighbouring group effects by ortho carbonyl groups // Australian Journal of Chemistry. - 1977. - V. 30, № 12. - P. 2669-2678.

56. Dyall L., Kemp J. Neighbouring-group participation in pyrolysis of aryl azides // Journal of the Chemical Society B: Physical Organic. - 1968. - P. 976-979.

57. Smith P., Rowe C., Hansen Jr D. Stereochemistry in the cyclization of o-azidophenylalkenes to indoles // Tetrahedron letters. - 1983. - V. 24, № 47. - P. 5169-5172.

58. Morawietz J., Sander W. Matrix Isolation of o-Quinoid Compounds-6-Imino-2, 4-cyclohexadien-1-one and 1,2-Diimino-3,5-cyclohexadiene // Liebigs Annalen. -1996. - V. 1996, № 12. - P. 2029-2037.

59. Szigyarto I. C., Simandi T. M., Simandi L. I., Korecz L., Nagy N. A functional phenoxazinone synthase model based on dioximatomanganese(II): Kinetics and mechanism of the catalytic oxidation of 2-aminophenols by dioxygen // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. - 2006. - V. 251, № 1-2. - P. 270-276.

60. Koshibu-Koizumi J., Akazawa M., Iwamoto T., Takasaki M., Mizuno F., Kobayashi R., Abe A., Tomoda A., Hamatake M., Ishida R. Antitumor activity of a

phenoxazine compound, 2-amino-4, 4a-dihydro-4a, 7-dimethyl-3H-phenoxazine-3-one against human B cell and T cell lymphoblastoid cell lines: induction of mixed types of cell death, apoptosis, and necrosis // Journal of cancer research and clinical oncology. - 2002. - V. 128. - P. 363-368.

61. Nakachi T., Tabuchi T., Takasaki A., Arai S., Miyazawa K., Tomoda A. Anticancer activity of phenoxazines produced by bovine erythrocytes on colon cancer cells // Oncology reports. - 2010. - V. 23, № 6. - P. 1517-1522.

62. Lu J., Arai C., Md A. B., Ihara M. Plasmodium berghei proteome changes in response to SSJ-183 treatment // Bioorganic & medicinal chemistry. - 2011. - V. 19, № 13. - P. 4144-4147.

63. Kozlovsky A., Zhelifonova V., Antipova T., Adanin V., Novikova N., Deshevaya E., Schlegel B., Dahse H., Gollmik F., Grafe U. Penicillium expansum, a resident fungal strain of the orbital complex Mir, producing xanthocyllin X and questiomycin A // Applied Biochemistry and Microbiology. - 2004. - V. 40. - P. 291-295.

64. Hassanein M., Abdo M., Gerges S., El-Khalafy S. Study of the oxidation of 2-aminophenol by molecular oxygen catalyzed by cobalt(II) phthalocyaninetetrasodiumsulfonate in water // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. - 2008. - V. 287, № 1-2. - P. 53-56.

65. Simandi T. M., Simandi L. I., Gyor M., Rockenbauer A., Gomory A. Kinetics and mechanism of the ferroxime(II)-catalysed biomimetic oxidation of 2-aminophenol by dioxygen. A functional phenoxazinone synthase model // Dalton Transactions. - 2004. № 7. - P. 1056-1060.

66. Giurg M., Piekielska K., G<?bala M., Ditkowski B., Wolanski M., Peczynska-Czoch W., Mlochowski J. Catalytic Oxidative Cyclocondensation of o-Aminophenols to 2-Amino-3H-phenoxazin-3-ones // Synthetic Communications. -2007. - V. 37, № 11. - P. 1779-1789.

67. Barry III C. E., Nayar P. G., Begley T. P. Phenoxazinone synthase: mechanism for the formation of the phenoxazinone chromophore of actinomycin // Biochemistry. - 1989. - V. 28, № 15. - P. 6323-6333.

68. Horvath T., Kaizer J., Speier G. Functional phenoxazinone synthase models: Kinetic studies on the copper-catalyzed oxygenation of 2-aminophenol // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. - 2004. - V. 215, № 1-2. - P. 9-15.

69. Gritsan N. P., Gudmundsdottir A. D., Tigelaar D., Zhu Z., Karney W. L., Hadad C. M., Platz M. S. A laser flash photolysis and quantum chemical study of the fluorinated derivatives of singlet phenylnitrene // Journal of the American Chemical Society. - 2001. - V. 123, № 9. - P. 1951-1962.

70. Liang T. Y., Schuster G. B. Photochemistry of 3- and 4-nitrophenyl azide: detection and characterization of reactive intermediates // Journal of the American Chemical Society. - 1987. - V. 109, № 25. - P. 7803-7810.

71. Leyva E., Sagredo R. Photochemistry of fluorophenyl azides in diethylamine. Nitrene reaction versus ring expansion // Tetrahedron. - 1998. - V. 54, № 26. - P. 7367-7374.

72. Batori S., Gompper R., Meier J., Wagner H.-U. Reactions of 2-dialkylamino-3H-azepines with oxidants and electrophiles // Tetrahedron. - 1988. - V. 44, № 11. - P. 3309-3318.

73. Song L., Tian X., Farshadfar K., Shiri F., Rominger F., Ariafard A., Hashmi A. S. K. An unexpected synthesis of azepinone derivatives through a metal-free photochemical cascade reaction // Nature Communications. - 2023. - V. 14, № 1. -P. 831.

74. Patel S. C., Burns N. Z. Conversion of aryl azides to aminopyridines // Journal of the American Chemical Society. - 2022. - V. 144, № 39. - P. 17797-17802.

75. Qiu X., Wang Y., Leopold S., Lebedkin S., Schepers U., Kappes M. M., Biedermann F., Brase S. Modulating Aryl Azide Photolysis: Synthesis of a Room-Temperature Phosphorescent Carboline in Cucurbit [7] uril Host // Small. - 2024. -V. 20, № 16. - P. 2307318.

76. Pearson T. J., Shimazumi R., Driscoll J. L., Dherange B. D., Park D.-I., Levin M. D. Aromatic nitrogen scanning by ipso-selective nitrene internalization // Science. - 2023. - V. 381, № 6665. - P. 1474-1479.

77. Mykura R., Sanchez-Bento R., Matador E., Duong V. K., Varela A., Angelini L., Carbajo R. J., Llaveria J., Ruffoni A., Leonori D. Synthesis of polysubstituted azepanes by dearomative ring expansion of nitroarenes // Nature Chemistry. - 2024. - P. 1-9.

78. Sanchez-Bento R., Bui L., Duong V. K., Ruffoni A., Leonori D. A Photochemical Strategy for the Synthesis of Caprolactams via Dearomative Ring Expansion of Nitroarenes // Synthesis. - 2024.

79. Li G., Lavagnino M. N., Ali S. Z., Hu S., Radosevich A. T. Tandem C/N-difunctionalization of nitroarenes: reductive amination and annulation by a ring expansion/contraction sequence // Journal of the American Chemical Society. -

2022. - V. 145, № 1. - P. 41-46.

80. Sirvinskaite G., Nardo C. S., Müller P., Gasser A. C., Morandi B. Direct Synthesis of Unprotected Indolines Through Intramolecular sp3 C-H Amination Using Nitroarenes as Aryl Nitrene Precursors // Chemistry-A European Journal. -

2023. - V. 29, № 54. - P. e202301978.

81. Sanchez-Bento R., Roure B., Llaveria J., Ruffoni A., Leonori D. A strategy for ortho-phenylenediamine synthesis via dearomative-rearomative coupling of nitrobenzenes and amines // Chem. - 2023. - V. 9, № 12. - P. 3685-3695.

82. Cadogan J., Sears D., Smith D., Todd M. Reduction of nitro-and nitroso-compounds by tervalent phosphorus reagents. Part V. Reduction of alkyl-and methoxy-nitrobenzenes, and nitrobenzene by trialkyl phosphites // Journal of the Chemical Society C: Organic. - 1969. № 20. - P. 2813-2819.

83. Cadogan J., Todd M. On the mechanism of reductive cyclisation of nitrocompounds by tervalent organophosphorus compounds // Chemical Communications (London). - 1967. № 4. - P. 178-179.

84. Saranya P. V., Neetha M., Radhika S., Anilkumar G. An overview of palladium-catalyzed synthesis of seven-membered heterocycles // Journal of Heterocyclic Chemistry. - 2021. - V. 58, № 3. - P. 673-684.

85. Ouyang W., Rao J., Li Y., Liu X., Huo Y., Chen Q., Li X. Recent Achievements in the Rhodium-Catalyzed Concise Construction of Medium N-Heterocycles,

Azepines and Azocines // Advanced Synthesis & Catalysis. - 2020. - V. 362, № 24.

- P. 5576-5600.

86. Zhu C. Z., Feng J. J., Zhang J. Rhodium (I)-Catalyzed Intermolecular Aza-[4+ 3] Cycloaddition of Vinyl Aziridines and Dienes: Atom-Economical Synthesis of Enantiomerically Enriched Functionalized Azepines // Angewandte Chemie International Edition. - 2017. - V. 56, № 5. - P. 1351-1355.

87. Barbero A., Diez-Varga A., Pulido F. J., Gonzalez-Ortega A. Synthesis of azepane derivatives by silyl-aza-Prins cyclization of allylsilyl amines: influence of the catalyst in the outcome of the reaction // Organic letters. - 2016. - V. 18, № 9. -P. 1972-1975.

88. Liu H., Li X., Chen Z., Hu W.-X. Azepine synthesis from alkyl azide and propargylic ester via gold catalysis // The Journal of Organic Chemistry. - 2012. -V. 77, № 11. - P. 5184-5190.

89. Zhou M. B., Song R. J., Wang C. Y., Li J. H. Synthesis of azepine derivatives by silver-catalyzed [5+2] cycloaddition of y-amino ketones with alkynes // Angewandte Chemie. - 2013. - V. 125, № 41.

90. Long J., Lu Z., Li X. L., Xue P., Liu W. B. Ni-Catalyzed Enantioselective Difunctionalization of Alkynes to Azepine Derivatives Bearing a Quaternary Center and an Unprotected Imine // Chinese Journal of Chemistry. - 2024. - V. 42, № 8. -P. 873-878.

91. Nedolya N. Reactions of Acetylenic and Allenic Carbanions with Heterocumulenes: A Straightforward Route to Fundamental Heterocycles // Russian Journal of Organic Chemistry. - 2023. - V. 59, № 10. - P. 1676-1703.

92. Yoshimatsu M., Tanaka M., Fujimura Y., Ito Y., Goto Y., Kobayashi Y., Wasada H., Hatae N., Tanabe G., Muraoka O. Synthesis of Azepines via a [6+1]Annulation of Ynenitriles with Reformatsky Reagents // The Journal of Organic Chemistry. -2015. - V. 80, № 19. - P. 9480-9494.

93. Stogryn E. L., Brois S. J. The valence isomerization of 1,2-divinylaziridines. Synthetic and kinetic studies // Journal of the American Chemical Society. - 1967.

- V. 89, № 3. - P. 605-609.

94. Mailloux M. J., Fleming G. S., Kumta S. S., Beeler A. B. Unified synthesis of azepines by visible-light-mediated dearomative ring expansion of aromatic N-ylides // Organic Letters. - 2021. - V. 23, № 2. - P. 525-529.

95. Horner L., Christmann A. Nitrenes // Angewandte Chemie International Edition in English. - 1963. - V. 2, № 10. - P. 599-608.

96. Schrock A. K., Schuster G. B. Photochemistry of phenyl azide: chemical properties of the transient intermediates // Journal of the American Chemical Society. - 1984. - V. 106, № 18. - P. 5228-5234.

97. Ulfa S. M., Okamoto H., Satake K. Unprecedented Temperature-dependent Formation of 3-and 7-Methyl-3H-azepine Derivatives by the Reaction of o-Nitrotoluene with Tributylphosphine in Nucleophilic Media // Chemistry Letters. -2012. - V. 41, № 4. - P. 400-402.

98. Moghaddam F. M., Mohammadi M., Hosseinnia A. Water promoted Michael addition of secondary amines to a, P-unsaturated carbonyl compounds under microwave irradiation // Synthetic Communications. - 2000. - V. 30, № 4. - P. 643 -650.

99. Brotzel F., Chu Y. C., Mayr H. Nucleophilicities of primary and secondary amines in water // The Journal of Organic Chemistry. - 2007. - V. 72, № 10. - P. 3679-3688.

100. Tandon V. K., Maurya H. K. 'On water': unprecedented nucleophilic substitution and addition reactions with 1,4-quinones in aqueous suspension // Tetrahedron Letters. - 2009. - V. 50, № 43. - P. 5896-5902.

101. Bentley T. W. Nucleophilicity parameters for amines, amino acids and peptides in water. Variations in selectivities for quinone methides // Organic & Biomolecular Chemistry. - 2011. - V. 9, № 19. - P. 6685-6690.

102. Buncel E., Um I.-H. The a-effect and its modulation by solvent // Tetrahedron. - 2004. - V. 60, № 36. - P. 7801-7825.

103. McClelland R. A., Kanagasabapathy V., Banait N. S., Steenken S. Reactivities of diarylmethyl and triarylmethyl cations with primary amines in aqueous

acetonitrile solutions. The importance of amine hydration // Journal of the American Chemical Society. - 1992. - V. 114, № 5. - P. 1816-1823.

104. Yamamoto Y., Al-Masum M. Palladium Catalyzed a-Addition of Certain Pronucleophiles to Alkoxyallenes // Synlett. - 1995. - V. 1995, № 09. - P. 969-970.

105. Trost B. M., Gerusz V. J. Palladium-catalyzed addition of pronucleophiles to allenes // Journal of the American Chemical Society. - 1995. - V. 117, № 18. - P. 5156-5157.

106. Trost B. M., Simas A. B., Plietker B., Jäkel C., Xie J. Enantioselective Palladium-Catalyzed Addition of 1,3-Dicarbonyl Compounds to an Allene Derivative // Chemistry-A European Journal. - 2005. - V. 11, № 23. - P. 7075 -7082.

107. Blieck R., Abed Ali Abdine R., Taillefer M., Monnier F. Regio-and stereoselective copper-catalyzed allylation of 1,3-dicarbonyl compounds with terminal allenes // Organic letters. - 2018. - V. 20, № 8. - P. 2232-2235.

108. Chang W., Li Z., Yuan C., Liu X., Feng J., Pang S., Duan L., Zhang Z. Synthesis of Highly Substituted 2-Aminopyridines with Vinyl Azides, Isonitriles, and Ketones // Chemistry-An Asian Journal. - 2022. - V. 17, № 9. - P. e202200083.

109. Zhang B., Yang X. H., Huang J., Tao C. a., Wang J. Cobalt-Catalyzed Cascade Reaction of Ynamides and 1,3-Dicarbonyl Compounds for Selective Synthesis of Differently Sized N-Heterocycles // Advanced Synthesis & Catalysis. - 2023. - V. 365, № 5. - P. 753-759.

110. Bordwell F. G. Equilibrium acidities in dimethyl sulfoxide solution // Accounts of Chemical Research. - 1988. - V. 21, № 12. - P. 456-463.

111. Bordwell F. G., Harrelson Jr J. A. Acidities and homolytic bond dissociation energies of the aC—H bonds in ketones in DMSO // Canadian Journal of Chemistry. - 1990. - V. 68, № 10. - P. 1714-1718.

112. Olmstead W. N., Bordwell F. G. Ion-pair association constants in dimethyl sulfoxide // The Journal of Organic Chemistry. - 1980. - V. 45, № 16. - P. 3299-3305.

113. Arnett E. M., Maroldo S. G., Schilling S. L., Harrelson J. A. Ion pairing and reactivity of enolate anions. 5. Thermodynamics of ionization of. beta.-di-and tricarbonyl compounds in dimethyl sulfoxide solution and ion pairing of their alkali salts // Journal of the American Chemical Society. - 1984. - V. 106, № 22. - P. 6759-6767.

114. Rigaku O. D. CrysAlisPro Software System // Book CrysAlisPro Software System / Editor, 2018. - C. l.

115. Sheldrick G. M. SHELXT-Integrated space-group and crystal-structure determination // Acta Crystallographica Section A: Foundations and Advances. -2015. - V. 71, № 1. - P. 3-8.

116. Organic solvents: physical properties and methods of purification. / Riddick J. A., Bunger W. B., Sakano T. K.: Wiley-Interscience; 4th edition: New York, 1986.

117. Giricheva M. A., Budruev A. V. Effects of the Solvent and the Nucleophile on the Photochemical Synthesis of Azepines // ChemistrySelect. - 2024. - V. 9, № 15. - P. e202400057.

118. Giricheva M. A., Vorobiev I. G., Belikov A. A., Fukin G. K., Budruev A. V. Synthesis of 1,3-Dicarbonyl Azepines via Photoinitiated Reactions of Aryl Azides with Carbon-Based Nucleophiles // The Journal of Organic Chemistry. - 2024. - V. 89, № 14. - P. 10283-10292.

119. Giricheva M., Pokrovskaya A., Davydov D., Budruev A. Synthesis of 2-aminophenoxazin-3-ones by photolysis of 2-azidophenol and 2-aminophenols // Russian Chemical Bulletin. - 2023. - V. 72, № 9. - P. 2133-2137.